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随着社会经济的飞速发展,在汽车和弱电工业领域,要求原封不动地在有水有油存在的情况下粘接钢板钢材;海洋生物养殖业要求在水中粘接生物活体;在医疗行业中要求考虑生理特征粘接肠管;还有水工建筑工程的要求等。但目前水下环氧树脂胶粘剂存在工作性能不好、粘接强度不高、耐水性差等缺点,所以有必要对其进行改性研究。 提高粘接性能主要从两个方面入手:一是提高胶粘剂与被粘物的粘合性能;二是提高胶层的机械强度。而纳米粒子的奇异特性在这两方面均有优异的表现,使之成为改性胶粘剂性能的新型材料。 本文通过对胶粘剂的应用分析,选取了E-44环氧树脂。根据红外分析确定了理论固化时间,考虑到施工时的实际情况,确定固化时间为48h。为了进一步确定最佳配方,又研究了固化剂、增韧剂、填料及其用量、纳米SiO2等诸多因素对水下环氧胶粘剂性能的影响。结果表明:固化剂选用改性苯胺(2410)最为适宜;填料过多或过少都会降低胶粘剂的拉剪强度,通过实验证明,采用填料用量为环氧树脂的75%时,胶粘剂的性能最佳;且加入纳米填料可以较大的提高胶粘剂的性能,但与增韧剂混用则会降低胶粘剂的性能。使用纳米SiO2改性环氧树脂代替纯环氧树脂,我们采用了KH-550分散剂活化纳米微粒,实现对其表面的修饰,同时使用高速剪切分散乳化机对纳米SiO2分散体系进行机械搅拌,加速其分散,实现了均匀分散的目的。制得了不同纳米SiO2含量的纳米改性环氧树脂胶粘剂,经浇注制得了试样,并测试其性能。结果表明,经纳米SiO2改性后的环氧树脂胶粘剂在抗冲击性能、拉剪强度等指标上与未经改性的环氧树脂胶粘剂相比均有很大提高。在纳米材料用量为3%~5%时,综合性能较佳。经过筛选,最终获得了性能良好的胶粘剂配方,使水下胶粘剂的拉剪性能达到8Mpa。